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碳市场对电力现货市场影响的模拟研究

陈杰  
【摘要】:为推进能源结构调整,充分发挥市场在电力资源配置中的决定性作用,中国正加速推进全国碳市场和电力市场建设。碳市场建设以电力行业为突破口,已率先开展交易;而电力现货市场作为电力市场化改革的核心,仍处于试运行阶段。目前两种市场机制运行相对独立,电力现货市场建设方案中也未充分考虑碳交易对市场出清的影响。基于此,本文以吉林省为例分析碳市场对电力现货市场经济效益与环境效益的影响。吉林省供暖季较长,且电源结构以热电联产机组为主,热电矛盾突出。选择吉林省进行电力现货市场模拟对如何在保障供暖的条件下,有效化解煤电产能过剩以及完善碳市场与电力现货市场建设具有借鉴意义。本文以运行成本为评价指标,综合考虑电力平衡(包括外送电出力)、负荷备用、机组最大最小出力、供暖必开最小出力等约束条件,建立基于动态排队法调度的单边交易电力现货市场;并在此基础上,通过机组自身的二氧化碳排放因子、碳配额免费分配基准线值、碳排放成本传导率以及通过混合面板回归模型预测的碳价计算得出机组的碳排放成本,以此考虑碳市场对现货市场的出清结果以及不同容量煤电机组的利用率和二氧化碳排放量等的影响。根据市场模拟可得如下结论:(1)处理好政府和市场的关系是推进碳市场的关键。由政府主导的碳排放权强制分配和考核是形成碳市场的重要前提;而电力现货市场交易规则以及市场竞价空间的大小将影响碳排放权的使用与交易,是发挥碳市场的重要基础。(2)碳市场在电力低碳转型中占有重要位置。碳市场增加了大容量低能耗机组的成本优势,同时减少了低效机组在现货市场中的表现,能进一步挖掘煤电节能减排的潜力。(3)碳市场还需配套相关辅助服务市场机制。实施碳市场会导致部分供暖低效的机组退出现货市场交易,增加了企业的经营难度;而且风电、光伏等清洁能源发电比例的提高,也会对电网安全调度有了更高的要求。因此为保障电力系统安全、稳定地运行,碳市场还需配套相关的辅助服务市场,激励煤电机组进行灵活性改造。


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